ČAM srpen 2008: Barvy sluneční koróny

Úplné zatmění Slunce. Jev, který uchvátí jistě každého, kdo jej alespoň jednou v životě spatří. Ne každý však má to štěstí, že si jej může na obloze v plné kráse vychutnat. Někdo proto, že mu jeho přesvědčení či strach nedovolí na zatmění se ani podívat a raději se až po krk ponoří do očistné lázně. Jiný proto, že skloněn nad jemnými pohyby dalekohledu, zaostřovacím kroužkem objektivu a spouští fotoaparátu čí klávesnicí počítače s mírnou nervozitou nastavuje vše potřebné k zachycení prchavého a neopakovatelného okamžiku. K těm druhým patří i kolektiv autorů, kteří do srpnového kola soutěže "Česká astrofotografie měsíce" zaslali snímek "Barvy sluneční koróny".

Snímek je to poněkud netradiční a odlišuje se od většiny obrázků sluneční atmosféry, které máme možnost vidět. To proto, že si autoři vytýčili za cíl nejenom zachytit co nejjemnější detaily ve strukturách koróny, ale pokusili se též poodhalit skryté tajemství skutečné barvy řídké atmosféry naší nejbližší hvězdy. Nebylo to jistě jednoduché. Počínaje pořízením přesně definované řady expozic koróny během zatmění a pomocných korekčních snímků, přes extrémně přesné sesazení jednotlivých snímků do jednoho výsledného a následnou vizualizaci detailů, až po komplikované kolometrické zpracování. To vše představuje obrovské množství práce, řádků vlastních zpracovatelských programů i důkladné studium literatury. A to se již vůbec nezmiňujeme o strastiplné cestě do nitra Mongolska za bezoblačnou oblohou a čistým vzduchem.

Výsledek však za tu námahu jistě stojí. Po potlačení bílé barvy světla fotosféry rozptýleného na volných elektronech ve sluneční koróně, tedy tzv. K-koróny, se v její vnitřní části objevila zelená barva emisní spektrální čáry zářící na vlnové délce 530,3 nm. Dnes víme, že náleží železu, které je v řídkém a horkém prostředí sluneční atmosféry více než třináctinásobně ionizované. Když ji však ve spektru pořízeném během zatmění v roce 1896 astronomové spatřili poprvé, byli zmateni.

Domnívali se dokonce, že náleží novému prvku, který nazvali "Korónium". Tento stav trval až do roku 1930, kdy Walter Grotrian a Bengt Edlén objevili pravou podstatu záhady. Načervenalá barva okrajových částí obrazu je naopak způsobena převážně rozptylem světla na prachových částicích tzv. F-koróny. Tato načervenalá část sluneční atmosféry přechází v nám již známé zodiakální světlo, občas i u nás pozorovatelné po západu Slunce či před jeho východem. Slabě fialová záře je pak způsobena také ionizovaným železem, pouze však desetkrát. Na základě analýzy tohoto snímku tak můžeme dojít k významné informaci, že sluneční koróna, jak ji vidíme očima či detektory fotoaparátů, je téměř bílá s jemným posunem do zelena nad aktivními oblastmi na Slunci až po načervenalou barvu slabě načervenalého zodiakálního světla. Přechodová oblast může též zářit slabě žlutě, podle toho, jak se v ní zelená a červená mixují.

O snímku by se dalo mluvit ještě dlouho, stejně jako o jeho vzniku. My bychom však snad za všechny rádi všem třem autorům - Miloslavu Druckmüllerovi, Peteru Aniolovi a Vojtechu Rušinovi poděkovali, že si snímek s velkou vědeckou hodnotou nenechali pouze pro odbornou komunitu, ale že s ním potěšili oko i duši nejednoho milovníka oblohy.

Autor snímku
Autoři snímku: Miloslav Druckmüller (ČR), Peter Aniol (D), Vojtech Rušin (SR)
www: www.zam.fme.vutbr.cz

Technické údaje a postup
Pozorovací místo: Bor Uzuur, Mongolsko (45° 43.251' N, 92° 06.837' E, 1223 m n.m.)
Datum, čas, expozice: 01.08.2008, 11:03:35-11:05:39 UT, 1/60 s - 8 s (ISO100) a 8 s při ISO (200)
Optika a montáž: Rubinar 10/1000mm, montáž paralaktická, konstrukce Peter Aniol
Fotoaparát: Canon EOS 5D řízený počítačem pod operačním systémem Linux Fedora programem multican, jehož autorem je Jindřich Nový (Red Hat)
Zpracování: Vstupními daty byly originální obrazové matice získané ze souborů CR2 užitím programu Dcraw, tj. jednosložkové obrazy s lineární závislostí hodnot pixelů na jasu. Snímek vznikl složením 23 obrázků pořízených během zatmění, obrázky byly kalibrovány užitím dalších více než dvou set snímků (dark frame, flat-field), geometricky sesazeny se subpixelovou přesností v jediný obraz za využití adaptivní transformace kompenzující rozptýlené světlo, koronální struktury byly vizualizovány užitím adaptivního filtru simulujícího vlastnosti lidského zraku, který převedl obraz s kontrastem asi 1:1000000 na obraz zobrazitelný na počítačovém monitoru, barvy vznikly kolorimetrickou kalibrací a zvýšením saturace 50x.
Další informace: rozlišení originálních dat asi 2 arcsec, nejjasnější hvězda v obraze 4 mag., nejslabší hvězdy 11 mag., rozmazání hvězd je způsobeno pohybem Slunce vzhledem ke hvězdám během zatmění (obrazy sesazeny na korónu).
Interpretace
Tentýž obraz bez zvýraznění barev